CN112355054B - 一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条及其高速线材生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条及其高速线材生产方法，包括以下步骤：(1)连铸方坯在加热炉中加热，预热段温度为830～880℃、加热段温度为1150～1210℃、均热段温度为1190～1220℃；(2)连铸方坯在高温段内保温，保温时间≥120min；(3)连铸方坯采用高速轧钢机轧制，控制开轧温度为1090～1120℃，吐丝温度860～900℃，控制吐丝机摆动振幅，将连铸方坯轧制成热轧盘条；(4)将完成轧制的热轧盘条，以0.7～0.9℃/s冷却速度，冷却至≥550℃，控制斯太尔摩线辊道的速度并进行集卷收集，然后空冷至室温；(5)对收集的热轧盘条进行表面质量检查、精整、取样；(6)对精整后的热轧盘条在线快速打包。本发明利用高速线材生产线，生产出了Φ21～25mm的轴承钢热轧盘条。

Description

一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条及其高速线材生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条及其的高速线材生产方法。
背景技术
高碳铬轴承钢是轴承钢中使用量最大和用途最广泛的一类,是制造滚动体和套圈的常用钢种，通常要求材料具有高的接触疲劳强度、硬度和纯净度，优异的耐磨性、组织稳定性和表面质量等。
通常，Φ21-25mm的大规格轴承钢热轧盘条一般用来生产轴承钢套圈，生产上多选用大盘卷生产，而很少使用高速线材生产线。相对于大盘卷生产线，高速线材生产线具有冷却速度快而适宜，较少出现粗片状珠光体组织，碳化物均匀性容易控制，利于后续球化退火等特征。但也存在打包难度大，包型规整性差，重复打包引起的表面缺陷问题突出的特点。
轴承钢热轧盘条交货状态一般为热轧态，经下游轴承加工企业球化退火后使用，对于大盘卷生产线，大规格轴承钢热轧盘条还没有适宜的控轧控冷工艺，只能采用常规热轧工艺，但网状碳化物级别较高，这将会增加下游球化退火工序的成本。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条及其高速线材生产方法，通过加热、控轧控冷、吐丝机摇摆、斯太尔摩线、包型控制等生产工序，利用高速线材生产线，生产出了Φ21～25mm的轴承钢热轧盘条。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法，包括如下步骤：
(1)连铸方坯在加热炉中加热，加热分为预热段和高温段，所述高温段包括加热段和均热段，预热段温度为830～880℃、加热段温度为1150～1210℃、均热段温度为1190～1220℃；
(2)所述连铸方坯在高温段内保温，保温时间≥120min；
(3)所述连铸方坯从加热炉中出来，除鳞后，采用高速轧钢机轧制，控制开轧温度为1090～1120℃，采用吐丝机进行吐丝，吐丝温度860～900℃，控制吐丝机摆动振幅，将连铸方坯轧制成热轧盘条；
(4)将完成轧制的所述热轧盘条，通过斯太尔摩线辊道控制冷却，以0.7～0.9℃/s冷却速度，冷却至≥550℃，控制斯太尔摩线辊道的速度并进行集卷收集，然后空冷至室温；
(5)对收集的热轧盘条进行表面质量检查、精整、取样；
(6)对精整后的热轧盘条控制打包压力、包长和包径在线快速打包。
上述方案中，所述步骤(3)中所述吐丝机摆动振幅3～5％。
上述方案中，所述步骤(4)中冷却速度为0.7～0.9℃/s。
上述方案中，所述步骤(4)中所述斯太尔摩线辊道的速度由0.30m/s降到0.15m/s进行集卷收集。
上述方案中，所述步骤(6)中热轧盘条的打包压力控制在26～30吨，包长控制在≤1.7米，包径控制在1.3～1.5米。
一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条，所述大规格高碳铬轴承钢热轧盘条根据所述大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法制备得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过加热、控轧控冷、吐丝机摇摆、斯太尔摩线、包型控制等生产工序，利用高速线材生产线，生产出了Φ21～25mm的轴承钢热轧盘条。本发明通过对连铸方坯加热、保温和控轧控冷方法，消除或减轻钢中碳化物不均匀性，使钢材各方向组织更加均匀，减轻了性能的各向异性。本发明通过吐丝机摇摆功能和斯太尔摩线控制冷却，降低网状碳化物的级别，实现吐丝线圈的均匀和规整性。本发明通过高速线材生产线生产大规格轴承钢热轧盘条，改善大盘卷的不利处，降低下游用户的球化退火成本，达到双赢的局面。本发明通过包型控制，一次打包，避免了反复打包和压力过大引起的挤压擦伤。
附图说明
图1是实施例2大规格高碳铬轴承钢热轧盘条低倍图像；
图2是实施例2大规格高碳铬轴承钢热轧盘条脱碳层图像；
图3是实施例2大规格高碳铬轴承钢热轧盘条碳化物网状图像；
图4是实施例2大规格高碳铬轴承钢热轧盘条带状2.0级图像；
图5是实施例2大规格高碳铬轴承钢热轧盘条球化组织2.0级。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的实施例，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法，包括如下步骤：
(1)采用连铸方坯在加热炉中加热，加热分为预热段和高温段，所述高温段包括加热段和均热段，预热段温度为830～880℃、加热段温度为1150～1210℃、均热段温度为1190～1220℃；
(2)所述连铸方坯在高温段1150～1220℃温度范围内，保温时间≥120min；其目的是使铸坯心部温度与表面温度相同，同时使连铸凝固析出的一次碳化物全部回熔于奥氏体中且均匀分布。
(3)所述连铸方坯从加热炉中出来，除鳞后，采用高速轧钢机轧制，控制开轧温度为1090～1120℃，采用吐丝机进行吐丝，吐丝温度860～900℃，吐丝机摆动振幅3～5％，将连铸方坯轧制成Φ21～25mm的热轧盘条；利用吐丝机的摇摆功能，获得更好的线圈形状，同时有效降低线材的集圈高度。
(4)将完成轧制的热轧盘条，以0.7～0.9℃/s冷却速度，冷却至≥550℃，通过斯太尔摩线辊道控制冷却，斯太尔摩线辊道速度由0.30m/s降到0.15m/s进行集卷收集，然后空冷至室温；
(5)对收集的热轧盘条进行表面质量检查、精整、取样；
(6)对精整后的热轧盘条控制打包压力、包长和包径在线快速打包，打包压力控制在26～30吨，包长控制在≤1.7米，包径控制在1.3～1.5米。
实施例1：
选取150*150mm GCr15连铸方坯，化学成分见表1。
表1轴承钢GCr15化学成分(％)
Figure GDA0003607284220000031
(1)转炉冶炼连铸方坯尺寸：150*150mm，铸坯在加热炉中通过预热段830℃、加热二段1160℃到达均热段1195℃。
(2)在高温段1160～1200℃范围内保温120min。
(3)连铸方坯从加热炉中出来，经高压水除鳞后，开轧温度1090℃，吐丝温度865℃，吐丝机摆动振幅5％，轧制成Φ21mm的热轧盘条。
(4)吐丝后，以0.9℃/s的速度冷却到570℃左右，将热轧盘条集卷收集；辊道运行速度为：前9段0.3m/s，后3段0.15m/s。
(5)将热轧盘条冷却到室温进行检测、精整、取样。
(6)对Φ21mm的热轧盘条，在线快速打包，打包压力30吨，包长1.3米左右，包径1.3米左右。
对Ф21mm热轧盘条，按照GB/T 18254-2016高碳铬轴承钢标准进行检验，合格率100％。
实施例2：
选取160*160mm GCr15连铸方坯，化学成分见表2。
表2轴承钢GCr15化学成分(％)
Figure GDA0003607284220000041
(1)转炉冶炼连铸方坯尺寸：160*160mm，铸坯在加热炉中通过预热段855℃、加热二段1190℃到达均热段1205℃。
(2)在高温段1180～1210℃范围内保温120min。
(3)连铸方坯从加热炉中出来，经高压水除鳞后，开轧温度1105℃，吐丝温度880℃，吐丝机摆动振幅4％，轧制成Φ23mm的热轧盘条。
(4)吐丝后，以0.8℃/s的速度冷却到585℃左右，将热轧盘条集卷收集，辊道运行速度为：前9段0.3m/s，后3段0.15m/s。
(5)将热轧盘条冷却到室温进行检测、精整、取样。
(6)对Φ23mm的热轧盘条，在线快速打包，打包压力28吨，包长1.35米左右，包径1.4米左右。
对Ф23mm热轧盘条，按照GB/T 18254-2016高碳铬轴承钢标准进行检验，合格率100％。
如图1所示为低倍图像，国标GB/T 18254-2016中规定：中心疏松≤1.5级，一般疏松和锭型偏析≤1.0级，中心偏析≤2.0级；检验结果一般疏松和中心疏松≤0.5级，锭型偏析和中心偏析0级，满足国标要求。图2所示为总脱碳层，国标GB/T 18254-2016中规定≤1.0％(公称直径)，检验结果13.6μm，满足国标要求。图3所示为碳化物网状，国标GB/T18254-2016中不超过附录A第7评级图，检验结果满足国标要求。图4所示为碳化物带状，国标GB/T 18254-2016中规定≤3.0级，检验结果为2.0级，满足国标要求。图5所示为球化组织，国标GB/T 18254-2016中规定2.0～4.0级，检验结果为2.0级，满足国标要求。
实施例3：
选取160*160mm GCr15连铸方坯，化学成分见表3。
表3轴承钢GCr15化学成分(％)
Figure GDA0003607284220000042
(1)转炉冶炼连铸方坯尺寸：160*160mm，铸坯在加热炉中通过预热段880℃、加热二段1200℃到达均热段1220℃。
(2)在高温段1190～1220℃范围内保温130min。
(3)连铸方坯从加热炉中出来，经高压水除鳞后，开轧温度1120℃，吐丝温度900℃，吐丝机摆动振幅3％，轧制成Φ25mm的热轧盘条。
(4)吐丝后，以0.7℃/s的速度冷却到590℃左右，将热轧盘条集卷收集。辊道运行速度为：前9段0.3m/s，后3段0.15m/s。
(5)将热轧盘条冷却到室温进行检测、精整、取样。
(6)对Φ25mm的热轧盘条，在线快速打包，打包压力26吨，包长1.4米左右，包径1.5米左右。
对Ф25mm热轧盘条，按照GB/T 18254-2016高碳铬轴承钢标准进行检验，合格率100％。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)连铸方坯在加热炉中加热，加热分为预热段和高温段，所述高温段包括加热段和均热段，预热段温度为830～880℃、加热段温度为1150～1210℃、均热段温度为1190～1220℃；
(2)所述连铸方坯在高温段内保温，保温时间≥120min；
(3)所述连铸方坯从加热炉中出来，除鳞后，采用高速轧钢机轧制，控制开轧温度为1090～1120℃，采用吐丝机进行吐丝，吐丝温度860～900℃，控制吐丝机摆动振幅，将连铸方坯轧制成热轧盘条；
(4)将完成轧制的所述热轧盘条，通过斯太尔摩线辊道控制冷却，冷却至≥550℃，冷却速度为0.7～0.9℃/s，控制斯太尔摩线辊道的速度由0.30m/s降到0.15m/s并进行集卷收集，然后空冷至室温；
(5)对收集的热轧盘条进行表面质量检查、精整、取样；
(6)对精整后的热轧盘条控制打包压力、包长和包径在线快速打包。
2.根据权利要求1中所述的大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述吐丝机摆动振幅3～5％。
3.根据权利要求1中所述的大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法，其特征在于，所述步骤(6)中热轧盘条的打包压力控制在26～30吨，包长控制在≤1.7米，包径控制在1.3～1.5米。
4.一种大规格高碳铬轴承钢热轧盘条，其特征在于，所述大规格高碳铬轴承钢热轧盘条根据权利要求1-3任意一项所述大规格高碳铬轴承钢热轧盘条的高速线材生产方法制备得到。
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